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Cours de - Le potentiel de repos et le potentiel d'action

Objectif : lors du réflexe myotatique, la communication nerveuse entre récepteurs sensoriels, centres nerveux et effecteurs se réalise grâce à la circulation de messages nerveux, ensembles de signaux électriques enregistrables.
Quelles sont les propriétés des cellules nerveuses qui sont à l’origine d’un message nerveux ?
1. Le potentiel de repos d’une fibre nerveuse

Toutes les cellules, dont les cellules nerveuses, ont une différence de répartition des charges ioniques, positives ou négatives, de chaque côté de leur membrane : cette membrane est donc polarisée.

Cette polarité menbranaire a été mise en évidence grâce au dispositif d'enregistrement suivant : On dépose des fibres nerveuses dans du liquide physiologique ; une micro électrode e2 est placée à la surface de la fibre, à un potentiel de référence de 0mV et une autre micro électrode e1 est d’abord placée à la surface de la fibre, puis implantée (au temps T) à l’intérieur de la fibre, sans envoyer de stimulation.


Quand les 2 électrodes (e1 et e2) sont à la surface de la fibre, il n’y a aucune différence de potentiel (ou ddp) : tous les points sont au même potentiel.
Quand une électrode est à la surface de la fibre et l’autre électrode dans la fibre, il existe une différence de potentiel de -70 mV : la face interne de la membrane est donc plus négative que la face externe.

Cette ddp est appelée potentiel de repos ou potentiel de membrane.
2. Le potentiel d’action d’une fibre nerveuse

On ajoute un stimulateur au montage précédent pour mettre en évidence la réponse d’une fibre à une stimulation dont on peut moduler l’intensité et/ou la durée, ainsi que le délai entre 2 stimulations.
On enregistre la réponse d’une fibre à une stimulation unique de 50 mV.


La stimulation envoyée est visualisée par l’artéfact de stimulation (celui-ci se matérialise par une variation transitoire de la ddp, enregistrée lorsqu'on applique la stimulation), et la fibre répond après un temps de latence t.

Cette réponse, le potentiel d’action, est constituée :
- d’une dépolarisation : la face interne de la membrane de l’axone devient plus positive que la face externe.
- d’une repolarisation : la face interne redevient plus négative que la face externe.
- d’une hyperpolarisation : la face interne redevient encore plus négative qu’initialement.
Le potentiel d’action est donc une inversion transitoire de la polarisation membranaire.

Si on implante une deuxième électrode à distance de l'électrode réceptrice e1 : le potentiel d’action enregistré par les 2 électrodes situées différemment le long de la fibre a la même amplitude et la même durée, donc il se propage en gardant ses caractéristiques.

 

 

 

L’essentiel

La formation de potentiels d’action repose sur l’existence d’un potentiel de repos ou potentiel transmembranaire(propriété commune à toutes les cellules), la face interne de la membrane cellulaire étant plus négative que la face externe.


Un potentiel d’action est une inversion transitoire de la polarisation de la membrane, le milieu intracellulaire devenant alors plus positif. C’est un phénomène dû à des courants ioniques.
Au cours de sa propagation le long de la fibre, le potentiel d’action conserve toutes ses caractéristiques.
Note par nos Maxinautes :  

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